DE102010028638A1

DE102010028638A1 - Verfahren zum Versorgen eines elektrischen Hausgeräts aus einem Niederspannungsversorgungsnetz

Info

Publication number: DE102010028638A1
Application number: DE201010028638
Authority: DE
Inventors: Hasan Gökcer Albayrak; Frank Böldt
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2010-05-05
Filing date: 2010-05-05
Publication date: 2011-11-10
Also published as: JP2013526259A; EA201291129A1; EA029667B1; US20130043728A1; KR20130100240A; EP2567440B1; CN103004054A; US9620961B2; WO2011147662A3; EP2567440A2; WO2011147662A2; CN103004054B

Abstract

Ein Verfahren zum Versorgen eines elektrischen Hausgeräts 1 mit einer Schaltungseinrichtung 8 zum Versorgen interner Verbraucher 11 aus einem Niederspannungsversorgungsnetz 5, insbesondere aus einem Netz, das aus einer Photovoltaik- oder Windkraftanlage 6 versorgt wird, mit einer Schaltungsanordnung 15 für ein Energiemanagement, durch das die internen Verbraucher 11 nach ihrem Energiebedarf klassifiziert und mit Energie versorgt werden, und mit einer Programmsteuerungsanordnung 10 und Messaufnehmern 12 für die Steuerung von Bearbeitungsprogrammen von Gütern, soll so ausgestaltet sein, dass elektrische Niederspannungsquellen 6, insbesondere solche, die mit Akkumulatoren betrieben bzw. gepuffert sind, z. B. Solar- oder Windkraftanlagen, vor zu großen elektrischen Belastungen geschützt sind. Vor allem aber sollen Bearbeitungsprogramme von programmgesteuerten elektrischen Hausgeräten 1 vor unvollständiger Beendigung geschützt werden, wenn vor oder im Verlaufe eines Bearbeitungsprogramms die Niederspannungsversorgung 5 wegen temporärer Überlastung zusammenbricht. Dazu kann entweder der Energiebedarf jedes internen Verbrauchers 11.1 bis 11.3 bekannt und in der Schaltungseinrichtung 8 abgespeichert sein, die Versorgung der internen Verbraucher 11 in Abhängigkeit von ihrem Energiebedarf und von ihrem Verbrauchsprofil gestaffelt abgeschaltet werden, wenn das Energieangebot des Niederspannungsversorgungsnetzes 5 für die Speisung aller internen Verbraucher 11 zu gering wird, und die Wiedereinschaltung der internen Verbraucher 11.1 bis 11.3 nach derselben Abhängigkeit gestaffelt werden. Oder vor dem Starten eines gewählten Bearbeitungsprogramms kann der von der zugeordneten Güterbearbeitung abhängige Summen-Energiebedarf aller internen Verbraucher 11 über das gesamte Bearbeitungsprogramm ermittelt und mit dem aktuellen Energieangebot des Niederspannungsversorgungsnetzes 5 verglichen werden, wobei das Bearbeitungsprogramm erst dann gestartet wird, wenn der Vergleich ein höheres bedarf ergeben hat.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versorgen eines elektrischen Hausgeräts mit einer Schaltungseinrichtung zum Versorgen interner Verbraucher aus einem Niederspannungsversorgungsnetz, insbesondere aus einem Netz, das aus einer Photovoltaik- oder Windkraftanlage versorgt wird, mit einer Schaltungsanordnung für ein Energiemanagement, durch das die internen Verbraucher nach ihrem Energiebedarf klassifiziert und mit Energie versorgt werden, und mit einer Steuerungsanordnung und Messaufnehmern für die Steuerung von Bearbeitungsprogrammen von Gütern.
Die direkte Speisung von elektrischen Geräten mittels einer Kleinspannung aus einem Niederspannungsversorgungsnetz, beispielsweise einem durch regenerative Energiequellen wie Photovoltaik- oder Windkraftanlagen betriebenen und durch Batterien gepufferten Kleinspannungsnetz, ist notorisch. Dazu sind in den elektrischen Geräten keine Netzteile mehr vonnöten, durch welche die aus einem üblichen Wechselspannungs-Hausnetz entnommene Speisung mittels einer Einphasen-Wechselspannung von 230 V~ über einen Transformator und eine Gleichrichter- und Stromglättungsschaltung eine Speisespannung für elektronische Schaltkreise der Steuerungseinrichtung für das elektrische Gerät hergestellt wird. Der Betrieb von Komponenten höherer Leistung, z. B. von Heizeinrichtungen und Antriebsmotoren, ist bei Geräten, deren Steuerungeinrichtung durch eine Gleichrichter- und Stromglättungsschaltung versorgt wird, weiterhin durch die im Hausnetz angebotene Spannung (230 V~) möglich. Auch ist ein genereller AC/DC-Wandler in einer Schaltungseinrichtung zum Versorgen interner Verbraucher eines elektrischen Hausgerätes bei Anschluss an ein Niederspannungsversorgungsnetz denkbar.
In einer Solarstrom-Anlage nach DE 35 02 826 A1 wird durch ein Kontrollgerät der Verbraucher einerseits nach Unterschreiten einer vorgegebenen Betriebspannung am Akku abgeschaltet. Eine solche Abschaltung schützt vor Tiefentladung des Akkumulators. Andererseits wird aber der Verbraucher nach Wiederkehr einer ausreichend hohen Versorgungsspannung auch automatisch wieder eingeschaltet, wobei die Wiedereinschaltspannung deutlich höher liegt als die Abschaltspannung. Dadurch ist sichergestellt, dass die Batterie nach der Schutzabschaltung zunächst ganz oder zumindest in einem erheblichen Maße wieder aufgeladen wird, ehe der Verbraucher wieder angeschaltet wird. Das Kontrollgerät kann dazu auch die Ab- und Wiedereinschaltung an deutlich unterschiedliche Lasten von Verbrauchern anpassen. So werden schwache Verbraucher im Gegensatz zu stärkeren Verbrauchern schon wieder angeschaltet, wenn die Batterie noch nicht vollständig wieder aufgeladen ist, aber trotz der Wiedereinschaltung eines schwachen Verbrauchers der Ladebetrieb noch aufrecht erhalten werden kann. Dadurch können insbesondere bei schwachen Verbrauchern längere Betriebspausen vermieden werden. Eine solche Anlage ist jedoch für elektrische Verbraucher schlecht geeignet, die mehrere interne und zumindest teilweise parallel betriebene Verbraucher mit unterschiedlichen Verbrauchscharakteristiken aufweisen.
Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Anordnung zur Abschaltung von Verbrauchern gemäß DE 196 37 574 A1 sehen vor, eine Spannungsquelle mit mehreren angeschlossenen Verbrauchern bei Unterschreiten einer Schwellenspannung nicht alle Verbraucher sofort abzuschalten. Vielmehr wird die sofortige Abschaltung aller Verbraucher dadurch vermieden, dass eine Regelschaltung bestimmt, welche der angeschlossenen Verbraucher einzeln gestaffelt abgeschaltet oder nur noch vermindert mit Energie beliefert werden. Dabei wird die Reihenfolge der Verminderungen oder Abschaltungen nach der Art der Verbraucher (Wärmegerät, Kraftgerät) und nach deren Energiebedarf festgelegt. Eine solche gestaffelte Abschaltung vermeidet u. U. die Abschaltung des einen oder anderen Verbrauchers überhaupt. Eine differenzierte Wiedereinschaltung ist nicht vorgesehen. Auch deshalb ist ein solches bekanntes Verfahren für elektrische Hausgeräte mit mehreren internen Verbrauchern ungeeignet.
Durch DE 203 02 943 U1 ist schon ein Lade- und Entlademanagement bekannt, um Akkumulatoren aus mehreren unterschiedlichen Energiequellen möglichst schonend zu laden, Über- oder Unterladungen zu vermeiden und die einzelnen Energiequellen optimal zu nutzen. Dabei wird für den Betrieb von elektrischen Verbrauchern auch deren entnommene Energie, z. B. durch Beobachtung der Entladeströme, überwacht, wobei nicht näher ausgeführt ist, welchen Einfluss die unterschiedlichen gemessenen Entladeströme haben. Ansonsten bezieht sich das Management hauptsächlich auf die Berücksichtigung möglichst aller bekannter Typen von Energiequellen für die Ladevorgänge eines oder mehrer Akkumulatoren. Eine Lösung für das Management mehrerer interner Verbraucher in einem elektrischen Hausgerät lässt sich daraus nicht ableiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs beschriebenes Verfahren anzugeben, durch das elektrische Niederspannungsquellen, insbesondere solche, die mit Akkumulatoren betrieben bzw. gepuffert sind, z. B. Solar- oder Windkraftanlagen, vor zu großen elektrischen Belastungen geschützt sind. Vor allem sollen aber Bearbeitungsprogramme von programmgesteuerten elektrischen Hausgeräten vor unvollständiger Beendigung geschützt werden, wenn vor oder im Verlaufe eines Bearbeitungsprogramms die Niederspannungsversorgung wegen temporärer Überlastung zusammenbricht.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt auf unterschiedliche Weise. Einerseits kann gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 die erfindungsgemäße Lösung in einem Verfahren bestehen, bei dem der Energiebedarf jedes internen Verbrauchers bekannt und in der Schaltungseinrichtung abgespeichert ist, dass die Versorgung der internen Verbraucher in Abhängigkeit von ihrem Energiebedarf und von ihrem Verbrauchsprofil gestaffelt abgeschaltet werden, wenn das Energieangebot des Niederspannungsversorgungsnetzes für die Speisung aller internen Verbraucher zu gering wird, und dass die Wiedereinschaltung der internen Verbraucher nach derselben Abhängigkeit gestaffelt wird. Dadurch ist der Weiterbetrieb des Bearbeitungsprogramms in den meisten Fällen möglich, weil bestimmte Verbraucher im elektrischen Gerät durchaus vorübergehend abgeschaltet werden können, ohne den Erfolg des Bearbeitungsprogramms gleich ganz infrage zu stellen. Beispielsweise kann die Heizung einer Waschmaschine oder einer Geschirrspülmaschine durchaus vorübergehend abgeschaltet werden, ohne den Reinigungserfolg generell zu gefährden. Sobald das Niederspannungsversorgungsnetz wieder ausreichend leistungsfähig ist, kann die verloren gegangene Heizenergie wieder aufgeholt werden. U. U. verlängert sich dadurch das Bearbeitungsprogramm, was aber meistens tolerabel ist.
In dieser Hinsicht sicherer ist eine zweite erfindungsgemäße Lösung mit den kennzeichnenden Verfahrensmerkmalen des Anspruches 6, bei der vor dem Starten eines gewählten Bearbeitungsprogramms der von der zugeordneten Güterbearbeitung abhängige Summen-Energiebedarf aller internen Verbraucher über das gesamte Bearbeitungsprogramm ermittelt und mit dem aktuellen Energieangebot des Niederspannungsversorgungsnetzes verglichen wird, und dass das Bearbeitungsprogramm erst dann gestartet wird, wenn der Vergleich ein höheres Energieangebot als den zugeordneten Summen-Energiebedarf ergeben hat. In diesem Fall wird erst abgewartet, bis die ausreichende Leistungsfähigkeit des Niederspannungsversorgungsnetzes wieder gegeben ist, ehe das gewählte Betriebsprogramm überhaupt automatisch gestartet wird. Dies hat einerseits den Vorteil, dass das Betriebsprogramm zumeist vollständig und ohne Einschränkungen – etwa der einzusetzenden Heizenergie – beendet werden kann. Allerdings wird vom Betreiber der Anlage dann die Toleranz gefordert, auf den Beginn und die Abarbeitung des Betriebsprogramms länger zu warten als beim Sofortstart. Da allerdings Betreibern von Niederspannungsnetzen der genannten Art die nicht immer hundertprozentige Versorgungssicherheit bewusst ist, wird man diese Toleranz voraussetzen können. Dies gilt natürlich auch im Hinblick auf die Einschränkung bei Anwendung der ersten Lösung. Vor allem für elektrische Hausgeräte, deren Betriebsprogramme keinerlei Unterbrechung oder Verlängerung bzw. Verminderung etwa der eingebrachten Heizenergie gestatten, etwa thermische Nahrungsbereitungsgeräte, wie Herde, Backöfen oder Kochmulden, ist jedoch eher die zweite Lösung vorzuziehen.
Für die zweite Lösung ist es von besonderem Vorteil, wenn gemäß einer Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Ermittlung des Summen-Energiebedarfs die ungünstigsten Bedingungen zugrunde gelegt werden. Beispielsweise bei einer Waschmaschine oder einer Geschirrspülmaschine sollte der Energiebedarf der Heizeinrichtung aufgrund einer niedrigsten möglichen Anfangstemperatur des zu erhitzenden Wassers errechnet werden. Der Energiebedarf eines Antriebsmotors sollte auf die schwierigsten möglichen Betriebsbedingungen abgestellt werden, bei einer Waschmaschine beispielsweise für das größte zu erwartende Drehmoment der befüllten Wäschetrommel.
Es ist aber auch eine Mischform beider Lösungen denkbar; denn selbst wenn generell abgewartet wird, bis das Energieangebot des Netzes für die ununterbrochene Abarbeitung eines gewählten Bearbeitungsprogramms ausreicht, ist auch während dieser Abarbeitung eine Schwächung des Energieangebotes des Niederspannungsversorgungsnetzes noch möglich. Auch dann sollte aber das gerade laufende Programm immer noch zu Ende geführt werden können. Eine Umschaltung auf den Modus gemäß der erstgenannten Lösung wäre dann noch vorteilhafter als ein völliger Abbruch des gerade laufenden Programms.
Eine weitere sehr vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens der zweiten Lösung stellt sich ein, wenn bei einem aufgrund einer zu geringen Leistungsfähigkeit des Niederspannungsversorgungsnetzes aufgehaltenen Betriebsprogramm die Leistungsfähigkeit ständig überwacht wird, und das Betriebsprogramm automatisch gestartet wird, sobald die Leistungsfähigkeit den Summen-Energiebedarf übersteigt. Dann kann der Betreiber eines programmgesteuerten Hausgeräts für das gewählte Programm den Startbefehl bereits geben, ohne sich darum kümmern zu müssen, ob das Programm aufgrund vorhandener Leistungsfähigkeit des Niederspannungsversorgungsnetzes schon starten kann oder aufgrund nicht aktuell vorhandener Leistungsfähigkeit erst später gestartet werden kann.
Die Durchführung eines dieser Verfahren kann aufgrund der in den Unteransprüchen gekennzeichneten Merkmale in beliebiger, sinnvoller Kombination erfolgen, ohne vom generellen Erfindungsgedanken abzuweichen.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels für ein programmgesteuertes Hausgerät sind die erfindungsgemäßen Verfahren näher erläutert. Die einzige Zeichnung zeigt ein schematisch dargestelltes Hausgerät mit Einrichtungen zur Programmsteuerung und zum Wählen eines von vorgegebenen Programmen. Dieses Hausgerät kann jede Art von programmgesteuerten Hausgeräten sein, wie Waschmaschinen, Wäschetrockner, Waschtrockner, Geschirrspülmaschinen, Herde, Backöfen, Kochmulden usw.
Beide oben beschriebenen Lösungen sowie ihrer speziellen Ausprägungen werden anhand derselben Figur beschrieben. Dafür sind einzelne Baugruppen des programmgesteuerten Hausgerätes intern unterschiedlich ausgestaltet, worauf jedoch nur im Sinne ihrer Funktionsinhalte eingegangen werden wird, weil der Fachmann ohne weiteres in der Lage ist, die jeweilige Funktion schaltungstechnisch darzustellen.
Das dargestellte Hausgerät 1 ist über eine Anschlussleitung 2 mit Netzstecker 3 an eine Steckdose 4 eines Niederspannungsversorgungsnetzes 5 – nachfolgend als Netz 5 bezeichnet – anschließbar, das im Wesentlichen aus einer Spannungsquelle 6 – hier schematisch als Fotovoltaik-Solargenerator dargestellt, anstelle dessen aber auch eine Windgeneratoranlage verwendet werden kann – und einem Umformer 7 besteht. Der Umformer 7 kann je nach Bedürfnissen Zeitsteuerungsprogramme, Spannungsüberwachungs- und -glättungseinrichtungen, Fernsteuerungseinrichtungen o. Ä. enthalten. Er könnte aber auch dafür eingerichtet sein, die angebotene Gleichspannung des Generators 6 in eine übliche Wechselspannung von 230 V~ umzuformen. Der Umformer 7 kann aber auch – wenn erforderlich – einen Akkumulator für die Sammlung der geernteten Elektroenergie enthalten.
Die Schaltungseinrichtung 8 des elektrischen Hausgerätes 1 enthält Eingabeeinrichtungen 9 zum Wählen von Programmen und einzelnen Parametern solcher Programme zum Behandeln von Gütern, z. B. von Nahrung, Trink- und Brauchwasser, Geschirr oder Wäsche. Weiterhin enthält die Schaltungseinrichtung 8 eine Programmsteuerungsanordnung 10 zum Versorgen der internen Verbraucher 11 mit Energie und zum Messen und Verwerten von Signalen der Sensoren 12, welche die durch die internen Verbraucher 11 erzeugten Zustände an die Programmsteuerung 10 melden. Unter den Verbrauchern 11 befinden sich beispielsweise thermische Verbraucher 11.1 (Heizungseinrichtung), motorische Verbraucher 11.2 (Antriebsmotoren für unterschiedliche Bewegungsbedürfnisse) und Magnetartikel 11.3 (Ventilsteuerungen). Entsprechende Sensoren 12.1 zur Wärmemessung, 12.2 zur Drehzahlmessung und 12.3 zur Niveaumessung (z. B. von Waschlauge) repräsentieren die Parametermessung innerhalb des Hausgerätes 1. Die Programmsteuerungsanordnung 10 enthält eine Programmsteuergerät 13 und einen Speicher 14 für die einzelnen Werte des Energiebedarfs jedes internen Verbrauchers 11.1 bis 11.3.
Anderseits enthält die Schaltungseinrichtung 8 einen Energiemanager 15 mit einer Netzanschlusseinrichtung 16 des Hausgerätes 1, zu der auch die Anschlussleitung 2 mit Stecker 3 gehört. In der Netzanschlusseinrichtung 16 beobachtet ein Monitor 17 die Leistungsfähigkeit des Netzes 5. Ein Vergleicher 18 entscheidet, ob die Gesamtheit oder einzelne Teile der internen Verbraucher 11 mit Energie versorgt werden können.
Im Verfahren nach der erstgenannten Lösung (Anspruch 1) wird nach der Wahl eines gewünschten Bearbeitungsprogrammes an der Eingabeeinrichtung 9 von der Programmsteuerungsanordnung 10 anhand der im Speicher 14 abgelegten Werte für den jeweiligen Energiebedarf der internen Verbraucher 11 und anhand des Einsatzprogrammes dieser Verbraucher der Energiebedarf jedes Verbrauchers 11.1 bis 11.3 über das gesamte Bearbeitungsprogramm ermittelt und für den Vergleich mit der Leistungsfähigkeit des Netzes 5 bereit gehalten.
Das Programm wird nun gestartet, vorausgesetzt, das Netz 5 ist aktuell überhaupt leistungsfähig. Während des Ablaufs des Behandlungsprogramms wird nun vom Monitor 17 die Leistungsfähigkeit des Netzes 5 laufend geprüft und das Prüfungsergebnis dem Vergleicher 18 gemeldet. Da dem Vergleicher 18 außerdem vom Programmsteuergerät 13 ständig gemeldet wird, wie hoch der Energiebedarf des oder der Verbraucher 11 ist, die im vorausliegenden Programmschritt unbedingt mit Energie versorgt werden müssen, kann der Vergleicher 18 stets entscheiden, ob überhaupt und ggf. ob noch genug Energie vorhanden ist, und dies dem Programmsteuergerät 13 antworten. Dementsprechend kann das Programmsteuergerät 13 den einen oder anderen Verbraucher 11.1 bis 11.3 – wenn nötig – vorläufig nicht mit Energie versorgen, bis der Vergleicher 18 aufgrund einer aktuellerweise gestiegenen Leistungsfähigkeit des Netzes 5 die weitere Versorgung von internen Verbrauchern 11 wieder freigeben kann.
Eine vorübergehende Abschaltung kann bei thermoelektrischen Geräten häufig die entsprechenden Verbraucher, nämlich Heizungseinrichtungen 11.1, betreffen. Ein mit Einsatz von thermischer Energie ablaufendes Behandlungsprogramm kann u. U. auf weiteren Eintrag von Heizenergie vorübergehend verzichten und sein Erfolg demgegenüber durch kompensierende Verlängerung der Behandlung dennoch erzielt werden. Dies könnte beispielsweise bei Wasch- oder Geschirrspülmaschinen oder Geräten zur Wasseraufbereitung angewendet werden.
Für elektrische Hausgeräte 1, deren Programmablauf eher nicht unterbrochen werden sollte, wie beispielsweise Back- oder Bratgeräte, die einem auf die Behandlung von Gargut abgestimmten, wählbaren thermischen Programmablauf folgen müssen, wenn der Garerfolg eintreten soll, und sonst keine internen Verbraucher 11 enthält, die vorübergehend abgeschaltet werden können, ist ein Einsatz der zweiten Lösung (Anspruch 6) vorzuziehen.
Bei dieser zweiten Lösung wird vor dem Starten eines an der Eingabeeinrichtung 9 gewählten Behandlungsprogramms vom Programmsteuergerät 13 anhand der im Speicher 14 abgelegten Werte für die jeweilige Leistung der einzusetzenden internen Verbraucher 11 und anhand ihrer Einsatzprofile im gewählten Behandlungsprogramm der Summen-Energiebedarf errechnet. Das ist die Summe aller einzelnen Energieeinsätze für jeden internen Verbraucher 11.1 bis 11.3 über den gesamten Programmablauf. Dieser Summen-Energiebedarf wird an den Vergleicher 18 im Energiemanager 15 gemeldet, der ihn mit dem aktuellen Energieangebot des Netzes 5 vergleicht. Stattdessen oder zusätzlich kann dieser Vergleich auch eine maximale Spitzenleistung aller jeweils gleichzeitig eingesetzter interner Verbraucher 11 mit der aktuellen Leistungsfähigkeit des Netzes 5 enthalten. Wenn dieser Vergleich jeweils positiv ausfällt, kann das Behandlungsprogramm gestartet werden. Andernfalls wird mit dem Start gewartet, bis eine solche Leistungsfähigkeit vorliegt. Dazu dient der Monitor 17, der den Vergleich ständig oder in Intervallen anregt.
Aber auch bei Einsatz der zweiten Lösung und positivem Vergleich kann unter dem Abarbeiten eines einmal gestarteten Behandlungsprogramms die Leistungsfähigkeit des Netzes 5 zusammenbrechen, so dass eine störungsfreie Abarbeitung nicht mehr stattfinden kann. Da sich das Energiemanagement 15 ständig im Einsatz befindet, könnte der Vergleicher 18 in einem solchen Fall während des laufenden Behandlungsprogramms dem Programmsteuergerät 13 eine Negativ-Meldung abgeben, worauf hin das Programmsteuergerät eine Entscheidung treffen muss über einen Sofortabbruch des laufenden Behandlungsprogramms oder eine Fortführung unter den Bedingungen der ersten Lösung. Wenn der einschränkende Weiterbetrieb unter den Bedingungen der ersten Lösung noch toleriert werden kann, wäre es von Vorteil, den Betriebsmodus von diesem Zeitpunkt an auf die erste Lösung umzustellen.
Bezugszeichenliste

1: Elektrisches Hausgerät
2: Anschlussleitung
3: Netzstecker
4: Steckdose
5: Niederspannungsversorgungsnetz, Netz
6: Fotovoltaikgenerator, Generator
7: Umformer
8: Schaltungseinrichtung
9: Eingabeeinrichtung
10: Programmsteuerungsanordnung
11: Interne Verbraucher
11.1: Interner Verbraucher, Heizungseinrichtung
11.2: Interner Verbraucher, Antriebsmotor
11.3: Interner Verbraucher, Magnetartikel, Ventilsteuerung
12: Sensoren
12.1: Sensor zur Wärmemessung
12.2: Drehzahlmesser
12.3: Niveaugeber
13: Programmsteuergerät
14: Speicher
15: Energiemanager
16: Netzanschlusseinrichtung
17: Monitor
18: Vergleicher

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3502826 A1 [0003]
DE 19637574 A1 [0004]
DE 20302943 U1 [0005]

Claims

Verfahren zum Versorgen eines elektrischen Hausgeräts (1) mit einer Schaltungseinrichtung (8) zum Versorgen interner Verbraucher (11) aus einem Niederspannungsversorgungsnetz (5), insbesondere aus einem Netz, das aus einer Photovoltaik- oder Windkraftanlage (6) versorgt wird, mit einer Schaltungsanordnung (15) für ein Energiemanagement, durch das die internen Verbraucher (11) nach ihrem Energiebedarf klassifiziert und mit Energie versorgt werden, und mit einer Programmsteuerungsanordnung (10) und Messaufnehmern (12) für die Steuerung von Bearbeitungsprogrammen von Gütern, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiebedarf jedes internen Verbrauchers (11.1 bis 11.3) bekannt und in der Schaltungseinrichtung (8) abgespeichert ist, dass die Versorgung der internen Verbraucher (11) in Abhängigkeit von ihrem Energiebedarf und von ihrem Verbrauchsprofil gestaffelt abgeschaltet wird, wenn das Energieangebot des Niederspannungsversorgungsnetzes (5) für die Speisung aller internen Verbraucher (11) zu gering wird, und dass die Wiedereinschaltung der internen Verbraucher (11.1 bis 11.3) nach derselben Abhängigkeit gestaffelt wird.
Hausgeräte zum Durchführen eines Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungseinrichtung (8) einen Speicherbereich (14) zum Abspeichern der Energiebedarfe jedes einzelnen internen Verbrauchers (11.1 bis 11.3) enthält.
Hausgeräte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Energiebedarf eines thermischen Verbrauchers (11.1) in Abhängigkeit der Einschalthäufigkeit der wählbaren Programme und/oder der Temperatur des jeweils zu erhitzenden Mediums gespeichert ist.
Hausgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungseinrichtung (8) einen Vergleicher (18) enthält, der ein positives Ausgangssignal für die Fortsetzung des gewählten Programm, wenn das Energieangebot größer ist als der Energiebedarf, und ein negatives Ausgangssignal führt, wenn das Energieangebot kleiner ist als der Energiebedarf.
Hausgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungseinrichtung (8) im Hinblick auf die Fortsetzung des Bearbeitungsprogramms entscheidungsfähig ist in Abhängigkeit davon, ob die Abschaltung eines internen Verbrauchers (11.1 bis 11.3) den Erfolg des Bearbeitungsprogramms nicht oder nur tolerabel beeinflusst oder überhaupt infrage stellt.
Verfahren zum Versorgen eines elektrischen Hausgeräts mit einer Schaltungseinrichtung (8) zum Versorgen interner Verbraucher (11) aus einem Niederspannungsversorgungsnetz (5), insbesondere aus einem Netz, das aus einer Photovoltaik- oder Windkraftanlage (6) versorgt wird, mit einer Schaltungsanordnung (15) für ein Energiemanagement, durch das die internen Verbraucher (11) nach ihrem Energiebedarf klassifiziert und mit Energie versorgt werden, und mit einer Programmsteuerungsanordnung (10) und Messaufnehmern (12) für die Steuerung von Bearbeitungsprogrammen von Gütern, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Starten eines gewählten Bearbeitungsprogramms der von der zugeordneten Güterbearbeitung abhängige Summen-Energiebedarf aller internen Verbraucher (11) über das gesamte Bearbeitungsprogramm ermittelt und mit dem aktuellen Energieangebot des Niederspannungsversorgungsnetzes (5) verglichen wird, und dass das Bearbeitungsprogramm erst dann gestartet wird, wenn der Vergleich ein höheres Energieangebot als den zugeordneten Summen-Energiebedarf ergeben hat.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des Summen-Energiebedarfs die ungünstigsten Bedingungen zugrunde gelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem aufgrund einer zu geringen Leistungsfähigkeit des Niederspannungsversorgungsnetzes (5) aufgehaltenen Betriebsprogramm die Leistungsfähigkeit ständig überwacht wird, und das Betriebsprogramm automatisch gestartet wird, sobald die Leistungsfähigkeit den Summen-Energiebedarf übersteigt.
Hausgerät zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungseinrichtung (8) einen Speicherbereich (14) zum Abspeichern des jeweiligen Summen-Energiebedarfs aller internen Verbraucher (11) für jedes wählbare Betriebsprogramm enthält.
Hausgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für die Summenbildung des Energiebedarfs der jeweilige Energiebedarf eines thermischen Verbrauchers (11.1) in Abhängigkeit der Einschalthäufigkeit der wählbaren Programme und/oder der Temperatur des jeweils zu erhitzenden Mediums gespeichert ist.
Hausgerät nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungseinrichtung (8) einen Monitor (17) für die Beobachtung der Leistungsfähigkeit des Niederspannungsversorgungsnetzes (5) enthält.
Hausgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (15) für das Energiemanagement einen Vergleicher (18) enthält, der ein positives Ausgangssignal für den Start des gewählten Betriebsprogramms, wenn das Energieangebot größer ist als der ermittelte Summen-Energiebedarf, und ein negatives Ausgangssignal führt, wenn das Energieangebot kleiner ist als der ermittelte Summen-Energiebedarf.